Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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André MAILLARD : Docteur en mécanique et matériaux - Ingénieur au Service découpage-emboutissage du Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM) - Responsable des formations et des études
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le découpage de tôles est une opération courante réalisée par les entreprises de la mécanique pour produire des pièces métalliques à partir de tôles. Son but est de séparer partiellement ou complètement des zones de la tôle de façon à obtenir la forme voulue et/ou de les préparer pour d"autres opérations comme le pliage ou l"emboutissage.
Selon l"importance des séries de pièces à réaliser, plusieurs procédés peuvent être utilisés.
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Petites séries : l'électroérosion au fil est utilisée en général pour réaliser les ajourages dans la bande au cours de la mise au point de l'outil de presse. Elle permet de se passer, à cette étape de développement de l'outil où seuls les postes de formage sont testés, de la réalisation des postes de découpage de la bande. C'est un procédé thermique.
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Petites et moyennes séries : l'oxycoupage , les découpages plasma traditionnel ou à jet fin, laser ou au jet d'eau abrasif sont des techniques dites « de tôlerie ». Elles sont utilisées pour débiter les tôles et, pour les trois dernières techniques, afin de réaliser des découpages de précision. L'oxycoupage, les découpages plasma et laser sont des procédés thermiques. Le découpage au jet d'eau abrasif est un procédé abrasif.
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Moyennes et grandes séries : le découpage à la presse est le procédé de découpage des tôles le plus ancien et reste encore, et de loin, le plus productif. La plupart des pièces métalliques qui composent une automobile sont découpées selon ce procédé : les pièces visibles, dites d'aspect (capots, ailes, côtés de caisse, haillons...), et plus ou moins cachées de la structure (longerons, pieds milieu, charnières, colonnes de direction...). Ce procédé est également utilisé dans les secteurs de la quincaillerie (rondelles, mécanismes de portes et fenêtres...), de l'électroménager (tambours de machines à laver, capotages...), du bâtiment (caillebotis, pièces d'échafaudage...), des composants électriques et électroniques (boîtiers d'autoradios, connexions, supports de circuits imprimés...).
La plupart du temps, le découpage accompagne une opération de formage comme l'emboutissage ou le pliage. Dans certains cas, c'est la seule ou la principale opération réalisée (cas des rondelles ou des pièces plates de connectique).
C'est ce dernier procédé que nous présentons dans cet article. Nous exclurons cependant le découpage fin qui reste une technique à part [1]Découpage fin..
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7. Conclusion
Le découpage traditionnel réalisé sur presse est une opération importante dans la mise en forme des tôles. Effectuée seule ou accompagnant une opération de formage comme l'emboutissage et le pliage, elle influence fortement la qualité des pièces fabriquées.
Le découpage a la particularité d'être la seule opération de mise en forme mettant en jeu la rupture de la tôle. De ce fait, le mécanisme de l'opération est complexe, conduisant à l'obtention d'une géométrie de bord découpé particulière, avec notamment la présence d'une bavure.
Les efforts développés par l'outil sont, en général, plus élevés que l'emboutissage ou le pliage, avec pour conséquence des usures plus importantes dans ces parties de l'outil. C'est pour cette raison que l'on constate que la maintenance des outils de presses est souvent consacrée à l'entretien et à la remise en état des postes de découpage.
Les paramètres influents de l'opération de découpage sont nombreux, depuis la nuance de la tôle jusqu'au jeu de découpage, en passant par la qualité du matériau à outil ou de la lubrification, et leur maîtrise est importante pour assurer une fabrication de pièces de qualité.
Avec l'usure de l'outil, de nombreuses caractéristiques de la pièce vont changer, dont notamment la bavure et les dimensions des parties découpées. Les efforts vont augmenter, en particulier l'effort de dévêtissage dont l'importance a été soulignée dans le mécanisme de développement de l'usure du poinçon.
La maîtrise de la qualité d'une pièce découpée nécessite de bien développer chacune des phases du projet, depuis la conception de l'outil (choix du jeu, nature du matériau à outil, architecture de l'outil...) jusqu'à la réalisation sur presse (préparation et maintenance de l'outil, réglages, maîtrise de la lubrification...) en passant par la prise en compte de la tôle (cas des nuances à haute résistance, précision des épaisseurs...). Tout n'étant pas prévisible sur un outil de presse, il pourra être nécessaire de développer des améliorations de l'outil. Pour cela, une approche d'analyse et de résolution du défaut la plus rationnelle possible sera nécessaire.
La technique de découpage par cisaillage de tôle a déjà connu une évolution importante avec le développement de la technique du découpage fin. De la même...
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BIBLIOGRAPHIE
-
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-
(2) - HAMBLI (R.), POTIRON (A.) - Modélisation et simulation du découpage des tôles. - [BM 7 505] Travail des matériaux – Assemblage (2004).
-
(3) - FELDER (E.) - Lubrification en mise en forme – Principes généraux et choix. - [BM 7 530] Travail des matériaux – Assemblage (2006).
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Collectif - Données matériaux en découpage-emboutissage. - Document technique du CETIM (2008).
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* - Metals Handbook, vol. 4.
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Rapports
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MAILLARD (A.) - Étude de l'influence de la vitesse en...
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